老尖山隧道监控量测方案

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1、1编制依据12工程概况12.1隧道概况12.2地形地貌12.3 地质构造及地震参数22.3.1 地质构造22.3.2 地震参数22.4水文地质特征22.5不良地质及特殊岩土23监控量测33.1监控量测的目的33.2 监控量测的主要内容33.3监控量测的方法43.3.1洞口及洞深浅埋段地面沉降监测43.3.2拱顶沉降及水平收敛观测43.4监控量测布置原则、监控量测断面及监控量测频率53.4.1监控量测断面及测点设计53.4.2 监控量测频率94监控量测管理基准及位移管理等级114.1 位移管理基准114.2位移管理等级114.3监控量测结束标准115监控量测的数据分析及信息反馈125.1实测资料

2、的预处理125.2数据回归处理分析125.3信息反馈156质量管理166 .1 质量保证措施176.2监控量测工作制度186.3监控量测人员及设备197安全保证措施198 附件20中交四航局YGT-3老尖山隧道监控量测施工方案1编制依据（1）铁路隧道监控量测技术规程TB10121-2007；（2）铁路隧道设计规范TB10003-2005；（3）新建云桂铁路云南段指导性施工组织设计；（4）云桂云铁工【2010】161号附件2：隧道施工监控量测管理细则；（5）丘北指挥部2012-039号调度通知；（6）关于加强施工管理严防隧道坍塌的通知（云桂云铁工电2011） 81号）（7）新建云桂铁路云南段标准

3、化管理手册（试行）；（8）云桂铁路云南有限责任公司隧道风险管理办法附件2隧道施工监控量测实 施细则；（9）关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知 （铁建设2010120号）；（10）新建铁路云桂线DK471+223老尖山隧道设计图。2工程概况2.1隧道概况老尖山隧道起讫里程为DK470+220DK472+226 ,全长2006m ；全隧道除 DK471+568.49DK472+226段位于半径为5500m右偏曲线上，其余地段均为直线。为 单面上坡段；隧道进出口均接路基，最大埋深约140m。2.2地形地貌老尖山隧道，该隧道测区属低中山剥蚀、溶蚀及盆地堆积地貌，地形起伏

4、不大，地 表高程14181592m，相对高差约180m。测段内多被第四系坡残积覆盖，山丘坡体厚0 2m，低洼平坦地带厚510m。斜坡地带地表为杂木，局部平缓被垦为旱地。自然坡度10 30。隧道附近有行车便道可通行，交通条件一般。测区地表覆盖第四系全新统坡洪积（Q产顽）膨胀土；坡残积（。产侦）红黏土（膨胀 土）；下伏基岩为第三系砚山组（Ey）砂岩，泥岩夹砾岩；三叠系个旧组（T2g）灰岩、白 云岩局部含泥岩、砂岩及页岩。2.3地质构造及地震参数2.3.1地质构造老尖山隧道，测区内与工程相关的构造有：光坡断层。段内发育光坡断层，该断层位 与线路DK472+244处相交，断层通过地带多有表土覆盖，未见

5、明显破碎带。断层东北盘为 （T2g）灰岩，地层代表性产状为：N80 E/25，叩，与线路交角为25 ；南西盘为（T1x） 泥灰岩，代表性产状为：N45 E/19 SE，与线路夹角为31。断层距线路较近，对隧道 工程有一定影响。2.3.2地震参数根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001）与中国地震局地壳应力研 究所新建云桂铁路工程场地地震动参数区划报告（2009年5月）划分，上述隧道测区 地震动峰值加速为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35g。2.4水文地质特征老尖山隧道，测区内地表水以水库水、季节性沟水、池塘水为主。槽子河水库，位于 DK471+200左侧550m处，雨季

6、时水位标高在1448.1。隧底设计标高为1433.743m。地下水 为第四系土层孔隙潜水及岩溶裂隙水。第四系覆盖层中含少量的第四孔隙水，水量不大， 地下水主要为岩溶管道水，由于测区内岩溶强烈发育，串珠状的溶洼地，漏斗分布于洞身 附近，雨季或暴雨时，大量地表水向洼地内汇，然后沿漏斗排走。属季节性的浅层岩溶水， 受大气降雨控制。经分析上述所有隧道附近地区相同地层水样，水质属：HCO3-Ca2+型水。根据铁路 混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157号及2007140号），在环境作用 类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中SO42-、Mg2+、pH值、Cl-对混凝土结构无侵蚀 性。测区地表岩

7、体溶蚀严重，溶沟、溶槽、石芽发育，沟槽内溶蚀洼地、落水洞较多；地 下水主要来源于大气降水；砾岩、泥岩节理、裂隙较发育存在基岩裂隙水；地表溶蚀强烈 发育，存在少量岩溶水。经野外调查，里程DK470+420左侧500m及DK472+700左侧700m 各发育一泉点，泉点为附近地下岩溶水排泄点，旱季流量为14L/S，雨季经地下水下渗后 流量达到90L/S。泉点所在位置高程为1420m及1460m，隧道设计底标高为1416m。2.5不良地质及特殊岩土测区不良岩土为岩溶、特殊岩土为坡残积膨胀土。岩溶：测区地层以碳酸盐岩为主，地表岩体溶蚀严重，溶沟、溶槽，石芽发育，沟槽 内溶蚀洼地、落水洞较多；里程DK4

8、70+537mDK470+542m处为一横跨洞身22m的竖井， 隧道正穿该竖井，竖井底部可能形成岩溶大厅。里程DK470+620mDK471+000m段溶岩洼 地及落水洞呈串珠状分部，距线路较近，洼地深3m左右，洼地覆盖范围大部分在线路左 侧5m35m，由于溶岩洼地标高较低，呈负地形，雨季时为地表水汇集点，并通过溶洞等 下渗。段内岩溶强烈发育，隧道围岩破碎、稳定性差。膨胀土：据试验资料统计该层膨胀土为自由膨胀率为49%，具弱膨胀性。膨胀土对隧 道进出口挖方有一定影响。3监控量测3.1监控量测的目的监控量测作为隧道施工的重要环节，可为评价施工方法的可行性、设计参数的合理性 以及了解围岩及支护结构

9、的受力和变形特性等提供准确及时的依据，对隧道二次衬砌的施 作时间具有决定性意义，因此，它是保障隧道建设成功的关键因素。老尖山隧道岩溶比较发育，进出口危岩落石较多，因此在隧道施工期间，对洞内及洞 外地表实施监测和地表沉降观测，提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的 安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施， 避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、动态施工”为根本目的。3.2监控量测的主要内容监测项目包括必测项目和选测项目两类。必测项目包括：洞内外观测、拱顶下沉监测、 净空变化监测、洞口及洞深浅埋段地面沉降监测及变形观测。选测项目包括：爆

10、破振动监 测、渗透水压监测。本工程只进行必测项目的测量见表1。表1 监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察数码相机2地表下沉水准测量的方法，水准仪、塔尺1mm浅埋段必测（H0W2b）3拱顶下沉三角测量法，全站仪，棱镜0.1mm反光片测点4水平收敛三角测量法，全站仪，棱镜0.1mm反光片测点注：H0一隧道埋深；b一隧道最大开挖宽度。隧道洞内、洞外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分，开挖 工作面观察应在每次开挖后进行，观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工 作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡；在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性 硬

11、岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度。对已施工地段的观察每天至少应 进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。洞外观察重点应 在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡 稳定状态、地表水渗透情况等。拱顶沉降观测和水平收敛观测实为重中之重。掌子面开挖后及时进行拱顶沉降和水平 收敛测量，通过一段时间的观测反映隧道净空在量上的相对变化和发展趋势，进而反映围 岩稳定状态以保证安全施工。3.3监控量测的方法3.3.1洞口及洞深浅埋段地面沉降监测1. 测量方法：在最外侧测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点，通过精密水准 仪量测不同时刻

12、测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值。2. 监测仪器：电子水准仪、钢瓦尺等。3. 使用电子水准仪观测地表沉降应该注意以下事项：(1) 基准点不要选择隧道经过的山体上，要保证基准点的稳固。(2) 基准的高度要选择好，可以使用水准仪一镜可以测量全部的沉降观测点，不要频 繁的转站。(3) 测量顺序应先读后视读数，然后依次观测各沉降点，每个点读一次数，再读后视 读数(必要时应动一下水平仪的位置)，如此往复3次，成果取平均值。3.3.2拱顶沉降及水平收敛观测1. 测点埋设方法：拱顶沉降点和周边收敛点的布设应预埋22钢筋外露支护面2cm， 外露的钢筋头焊接边长5cm的三角铁片打磨光滑并贴上反光贴片

13、，如下图1所示：2. 测量方法：我部隧道断面大，拱顶的高度较高，如果使用水准仪进行高程测量，悬 挂钢尺时非常不方便，为有效地提高监控量测的效率，现场使用非接触测量的手段，即全 站仪免棱镜方式测量。观测时利用自由设站，测得仪器到同一断面两点的距离和夹角，再 计算两点间的距离；高程采用高程传递的方式测得，后视高程不少于2个点。如下图2所 示：3. 监测仪器：全站仪， 棱镜等。围岩初期支护20mm螺纹钢筋，埋入 围岩深度不小于200mm图1反光片测点示意图图2全站仪洞内测量示意图3.4监控量测布置原则、监控量测断面及监控量测频率3.4.1监控量测断面及测点设计净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）

14、等必测项目设置在同一断面，其量测断 面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表2进行。表2必测项目量测断面间距和各断面测点数量围岩级别断面间距（m）开挖方法每断面测点数量净空变化拱顶下沉V5三台阶七步法3条基线1点W10临时仰拱台阶法2条基线1点m30台阶法2条基线1点ii50全断面法1条基线1点(1)覆盖层厚度小于40m的隧道，应进行地表沉降量测。地表下沉的量测与洞内净 空变化和拱顶下沉量测尽量在同一断面内。地表沉降监测断面垂直于隧道轴向布置，监测 断面的纵向间距如表3所示。横断面方向应在隧道中线两侧每隔57m布设地表下沉测点， 每个断面设711点，中心点在隧道拱顶正上方，直到拱

15、脚与水平方向45度夹角的地层滑 动线与地表交点，如下图3所示；老尖山隧道地表沉降断面布置见表4：图3地表沉降观测点布置示意图 表3地表沉降监测断面纵向间距隧道埋深与开挖宽度断面纵向间距/m2BH02.5B2050BH02B1020H0IB510注：B一隧道开挖宽度；H0一为隧道埋深。表4老尖山隧道地表沉降断面分布断面里程断面间距(m)断面数DK470+255DK470+27555DK470+275- DK470+295102DK470+295DK470+327202DK471+385DK471+40054DK472+115DK472+160105DK472+160DK472+18255(2)拱顶沉降和水平收敛1. 埋点时间：